CH291893A - Fluidum rotary machine. - Google Patents

Fluidum rotary machine.

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CH291893A
CH291893A CH291893DA CH291893A CH 291893 A CH291893 A CH 291893A CH 291893D A CH291893D A CH 291893DA CH 291893 A CH291893 A CH 291893A
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Description

  

      Fluidum-Rotationsmaschine.       Gegenstand der vorliegenden Erfindung  ist, eine     Fluidum-Rotationsmasehine    der Ver  drängungslappen aufweisenden Bauart, zum  Beispiel eine Pumpe oder ein Motor.  



  Die Erfindung ermöglicht, eine Maschine  der genannten Art zu schaffen, die sowohl bei  hohen als auch bei niedern Drücken mit gutem       Wirkungsgrad    arbeitet, die einen ruhigen  Lauf besitzt und die billiger in der     Herstel-          lang'    ist als bekannte Maschinen     dieser    Art.  



  Die erfindungsgemässe     Rotationsmasehine     besitzt mehrere in einem Gehäuse angeordnete  Rotoren, wobei jeder Rotor wenigstens einen  Verdrängungslappen aufweist, der mit. wenig  stens einem benachbarten, in     eirtgegengesetz-          ter    Richtung umlaufenden Rotor zusammen  wirkt.

   Diese     1Tasehine    ist dadurch gekenn  zeichnet, dass     wenigstens    einer der Rotoren  eine     Längsausnehmung    und eine neben einem  Verdrängungslappen angeordnete radiale     Aus-          nehmung-    besitzt, die wenigstens zeitweise mit  der     Län.saLtsnehmung    und mit dem Arbeits  raum der Maschine in Verbindung steht, wo  bei die kleinste Breite der radialen     Ausneh-          inung,    in     LTmfangsriehtung    gemessen, grösser  ist als die Höhe des vorübergehend in diese       Ausnehmung    einzugreifen bestimmten Lap  pens eines benachbarten Rotors.  



  An Hand der beiliegenden, teilweise sche  matischen     Zeichnung    sollen einige wenige Aus  führungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes  näher erläutert werden; es zeigen:         Fig.    1 bis 4 Querschnitte durch einen  Kompressor in vier verschiedenen Arbeits  stellungen, ,       Fig.7    ein     pV-Diagramm    dieses     Kompres-          sors,          Fig.    6 in grösserem Massstab eine.

   Einzelheit       teilweise    im Schnitt,       Fig.7    einen     Teil-Riadialschnitt,    der einen  Verdrängungslappen erkennen lässt,       Fig.8    bis 11 verschiedene Ausbildungen  des Rotors, der Lager und Kanäle,       Fig.    12 und 13 Einzelheiten von Steuer  organen,       Fig.    14 ein Beispiel mit zwei Rotoren mit  je zwei Lappen,       Fig.    15 und 16 Ausführungen mit drei Ro  toren,       Fig.    17 ein Beispiel mit Rotoren     unglei-          eher    Grösse,

         Fig.        1$    ein Beispiel mit Mitteln zum Ein  stellen eines beweglichen Steuerorganes,       Fig.    19 ein Beispiel mit. Mitteln zum auto  matischen Einstellen der Steuerorgane und       Fig.20    und 21 Beispiele, deren Gehäuse  Öffnungen für den Einlass des Arbeitsmittels  aufweist..  



  Die     Fig.1    bis 4 zeigen schematisch das  Arbeitsspiel eines Kompressors mit zwei Ro  toren, wovon jeder einen einzigen Lappen  aufweist. Der Innenraum des Gehäuses 1 be  sitzt im Querschnitt die Form einer 8, ähnlich  wie bei einem     Rootsgebläse.    Die Rotoren           a    und b sind zwei hohle, je mit einem Lappen  2 bzw. 3 versehene Zylinder, die im Gehäuse  1 rotieren und durch ein Getriebe so mitein  ander verbunden sind, dass sie mit. gleicher  Drehzahl, aber in zueinander entgegengesetz  ten Richtungen     antreibbar    sind, und zwar über       zwei    äussere, nicht gezeichnete Zahnräder.

   Je  der Zylinder besitzt, wie erwähnt, einen Lap  pen 2 bzw. 3, der in den fraglichen Stellun  gen bis zur Innenseite des Gehäuses reicht.  Die     Zylinder    besitzen je einen Schlitz     J    bzw. 5,  der auf der Vorderseite des Lappens 3 des       Auslassrotors    b bzw. auf der Rückseite des  Lappens 2 des     Einlassrotors        a    angeordnet ist,  wobei jeder Schlitz an der engsten Stelle, in  der Umfangsrichtung gemessen., breiter ist  als die von der Aussenseite des Rotors weg  gemessene radiale Höhe der Lappen, so dass  der Durchgang der letzteren durch die Schlitze  bei jeder Umdrehung gewährleistet ist.

   Die  Schlitze     J,    5 führen in die axiale     Innenaus-          nehmung    6     bzw.    7 der Zylinder und dienen  als     Luft-Einlass-    bzw.     Auslassöffnung.    Am  einen oder an beiden Gehäuseenden sind Lei  tungen angeordnet, die mit den     Innenausneh-          mungen    der Rotoren verbunden sind.

   Da die       Innenausnehmung    des     Auslassrotors    im Quer  schnitt. kreisförmig und konzentrisch zum  Rotor ist, kann ein stationäres kreisbogen  förmiges Steuerorgan 8     eingebaut.    sein, das  den vor dem Öffnen der     Auslassöffnung    5 er  reichten Kompressionsgrad bestimmt.

   Ander  seits kann auch ein automatisch sich verstellen  des Steuerorgan vorgesehen sein, das die Aus  lassöffnung erst, öffnet, wenn der Kompres  sionsdruck etwas höher ist. als der     Druek    in  der     Auslassleitung.       Ist kein Steuerorgan vorgesehen, so kann  die Höhe des Lappens so gewählt sein, dass  seine Aussenkante über die Innenfläche des  Gehäuses in die     Innenausnehmung    des be  nachbarten Rotors hineinragen kann; andern  falls ist der Lappen von solcher Höhe, dass  beim Durchgang desselben durch den Schlitz  bzw. 5 seine Aussenkante an derjenigen Stelle,  die auf der Verbindungslinie der Zentren  der beiden Rotoren liegt, annähernd bis zur    äussern Begrenzung der     Innenausnehmung     des benachbarten Rotors reicht.  



  Die     Fig.    1 bis     -I    stellen vier     einzelne    Phasen  des Arbeitsspiels dar.  



       Fig.1    zeigt die Verhältnisse unmittelbar  vor Beginn der Kompressionsperiode. In die  sem Augenblick ist. das     ganze    Gehäuse mit  Luft von     atmosphärischem    Druck gefüllt und  die Lappen sind im Begriff, miteinander in  vorübergehenden     Dichtungseingriff    zu kom  men (das heisst mit einem :Spiel von einigen       Hundertstelzentimeter).    Jedes Rotieren der  Rotoren über die entsprechende Stelle hinaus  verringert das Volumen des Arbeitsraumes       zwisehen    den Vorderseiten der Lappen, wobei  die Luft komprimiert wird. Das Steuerorgan 8  verhindert das     Entweichen    von Luft durch  die     Auslassausnehmling    7.

   So wie das Volumen  vor den Lappen abnimmt, nimmt das Volumen  hinter den Lappen zu, wobei     dureh    den     Einlass-          raum    6 eine frische     Luftlaclun-    angesaugt wird.  



  Die Kompression erfolgt so lange, bis der  verlangte     Druck    erreicht ist, wobei, wie in       Fig.2    gezeigt, die     Auslassöffnung    5 öffnet.  Die komprimierte Luft.     wird    dann ausgestossen,  bis die in     Fig.    3 gezeigte Stellung erreicht. ist.  



  Von diesem Moment an bis zur Stellung  nach     Fig.        J    und über diese Stellung hinaus  bis zur Beendigung des Arbeitsspiels in die  in     Fig.    1 gezeigte Stellung     zurüek    (Tot  periode),     erfolgt    keine Volumenänderung  mehr, so dass die     Auslassöffnung    geschlossen  werden kann und das Ausstossen beendet ist.  



  Auf der     Einlassseite    hingegen bewirken  die     Öffnungs-    und Leitungsverluste eine       Drucksenkung    am Einlass und dies wird da  durch wieder ausgeglichen, dass die     Einlass-          öffnung    während dieser     Tot.periode    offen  gelassen wird. Dieses Merkmal bringt zwei  Vorteile mit sieh.

   Einmal kann die     Einlass-          öffnung    während des     ganzen    Arbeitsspiels of  fen gelassen werden, und ein     Einlass-Steuer-          organ    ist somit     überflüssig,    und zweitens  fallen alle     Verluste,    die durch die     Öffnungs-          und        Schliesszeit    eines solchen Organes bewirkt  würden, weg.  



  Das Arbeitsspiel soll     uni    folgenden an Hand  des     pV-Diagramms    in     Fig.    5 näher erläutert      werden. Bei Punkt     r1    beginnt. der     Lufteinlass,     wobei die     Einlassgesehwindigkeit    bis zum  Punkt R zunimmt.. Das wirksame Verdrän  gungsvolumen der Lappen wird hierbei unter  Abdecken des     Einlasslappens    durch den Aus  lasslappen vergrössert. Vom Punkt     l3    an be  sitzt die     Einlassströmung    konstante Geschwin  digkeit und somit ist der     Einlass-Unterdruck     konstant.

   An der Stelle C kommen die Lappen  in Dichtungseingriff miteinander, und da hier  auf das wirksame Verdrängungsvolumen der  Lappen verkleinert wird, nimmt der     Einla.ss-          Unterdruck    ab. Nach beendetem Ansaugen  wird der     Einlass-Unterdruck    während der     ob-          genannten        Totperiode    aufgehoben und der       Druck    kann zufolge des     Zentrifugalladeeffek-          tes    der     Einlassöffnung    und der     Schwingungs-          wirkiing    in der     Einlassleitung    zu Beginn 

  der  Kompression sogar über den Atmosphären  druck steigen. An der Stelle D, an der atmo  sphärischer Druck     At    angenommen ist, ist  eine ganze Umdrehung vollendet und die Luft  befindet sich nun auf der Kompressionsseite  der Lappen. Bis zu Punkt. E erfolgt nun Kom  pression auf den Druck De, an welcher Stelle  die     Auslassöffnung    sieh öffnet, und da die  Öffnungsgeschwindigkeit relativ gross ist,  steigt der Druck zwischen den Punkten     E     und F nur wenig, bis er an der .Stelle F den  zum Ausstossen der Luft durch die Auslass  öffnung vorgesehenen konstanten Wert an  nimmt.

   Zwischen den Punkten G und H be  wirkt die Verkleinerung des wirksamen Ver  drängungsvolumens der Lappen eine     Verklei-          nerun;#    der     Ausströmgesehwindigkeit,    bis sie       -Null    wird und sich die     Auslassöffnung     schliesst     (Fig.3).    Zwischen den Punkten H  und J wird die kleine Luftmenge im toten       Raum    zwischen dem     Einlasslappen    und dem       Auslass-Steuerorgan    der     Einlassluft    zugeführt.

    Das Volumen im Punkt     z1    soll dem toten  Volumen in der     Einlassöffnung    entsprechen  und da dieses Volumen von Arbeitsspiel zu  Arbeitsspiel mitgeführt wird, kann es v er  nachlässigt werden.    Ein Merkmal, das aus dem     pV-Diagramm     nicht ersichtlich ist, dagegen aus     Fig.    1 ent-         nommen    werden kann, besteht darin, dass die  Kompression beginnt, bevor die     Verbindung     der     Einlassöffnung    mit dem Kompressions  raum unterbrochen ist.

   Dies wird durch die  Betriebsgeschwindigkeit ermöglicht, da nach  der Zeit, nach welcher die Druckzunahme an  der     Einlassöffnung    wirksam werden würde,  die Hinterkante dieser Öffnung die Ebene,  in der die     Rotorachsen    liegen, überschritten  hat. und der Kompressionsraum hinten abge  schlossen ist. Wenn zum Beispiel die Lappen  geschwindigkeit gleich ein Zehntel der Schall  geschwindigkeit     ist,    so dreht sich der Rotor  um eine     Zehntelsumdrehung,    das heisst um  36 , währenddem die Kompressionsdruck  welle eine ganze     Rotorumdrehung    durchlaufen  würde.  



  Jede     Herabsetzung    des toten     Volumens     in der     Auslassöffnung    am Ende der     Kom-          pression    bewirkt eine Erhöhung des     Wir-          kungsgrades    des Arbeitsspiels, da damit eine  Herabsetzung des Volumens der in die Ein  lassluft abgegebenen Heissluft erzielt wird.  Dieses Volumen kann auf einen sehr kleinen  Wert herabgesetzt werden, wenn die Lappen  und Öffnungen, wie im folgenden beschrie  ben, geformt werden.

   In     seiner-einfachsten.     Ausführung bildet die der Öffnung 4     bzw.        :)     abgekehrte Aussenseite des     Lappens    eine kon  vexe Bogenfläche, während seine gegenüber  liegende konkave Seite dem Weg des andern  Lappens entsprechend ausgebildet ist. Die  konvexe Fläche des     Einlasslappens    (Lappen des       Einlassrotors)    ist abgerundet, damit sie an  der vordern Aussenkante der     Auslassöffnung     vorbeigehen kann.

   Der     Auslasslappen    (Lappen  des     Auslassrotors)    kann auf Grund anderer  Überlegungen geformt sein, das heisst zum  Beispiel aus     Wirtschaftlichkeitsgründen    gleich  wie der     Einlasslappen,    oder so, dass während  der     'Totperiode    ein     guter    Lufteintritt gewähr  leistet ist, oder dass zur Ausbalancierung des  Rotors eine bessere Massenverteilung erreicht  wird. Diese Ausbildungsart eignet sich be  sonders bei kleinen Druckverhältnissen; bei  hohen     Druckverhältnissen    dagegen     ist    es vor  teilhaft, das     Totvolumen        kleiner    zu halten.

    Gut abgerundete Kanten an der Auslassöf_f-           nung,    wie bei 9 und 10 in     Fig.    6 gezeigt, er  höhen den     Ausflusskoeffizienten        d    er Öffnung,  so dass die Öffnung selbst kleiner sein kann       als    bei geraden und scharfen Seitenkanten.  Um dem gekrümmten Rand 9 folgen zu     kÖn-          nen,    muss der     Einlasslappen    2 eine breitere  Basis besitzen, da die Winkel a (Fug. 6) gleich  sein müssen.

   Wenn bei einer speziellen Ausfüh  rung der Scheitel des Lappens 2 einen be  trächtlichen Abstand vom     Auslass-Steiierorgan     8 erhalten     würde,    dann ist. eine weitere Herab  setzung des     Totraumes    durch Vergrösserung  des Aussendurchmessers des     Lappens,    wie dies  in     Fig.    6 an der Stelle 12 gezeigt ist, möglich.  Dies bedingt jedoch eine grössere     Gehäuseaus-          nehmung    auf der     Einlassseite    und das Ab  schneiden der hintern Kante des Lappens 2,  wie bei 13 in     Fig.    6 gezeigt, um den Durch  gang des     Auslasslappens    zu gestatten.

   Die  Vorderkante 14 des Lappens 2 ist abgerundet,  um ein Vorbeigehen am Steuerorgan zu er  möglichen. Zufolge der     genannten    Ausbildung  kann das     Totvolumen    auf mehr als     1,1200    des  bestrichenen     Volumens    verkleinert werden,  wobei immer noch genügende     Öffnun-squer-          schnitte    vorhanden sind. Ein weiterer Vorteil  besteht darin, dass der breitere Lappen des       Einlassrotors    zum Ausgleichen des Gewichts  verlustes durch die grosse     Einlassöffnung    bei  trägt.

   Ist mehr als ein Lappen pro Rotor vor  gesehen, wird die Luft aus dem     Totranm    in  den nachfolgend noch erwähnten herumge  führten Raum ausgestossen, bevor die     Kom-          pression    in diesem Raum beginnt..  



  Die     Leckluft,    die aus dem Kompressions  raum an den Kanten der Lappen vorbei in  den     Einlassraum    gelangt, setzt den Wirkung     _IS-          grad    des Arbeitsspiels herab; diese Verluste  werden aber stark herabgesetzt., wenn ein  anderer     Leckweg    in die Atmosphäre vorhan  den     ist.    Dies wird dadurch erreicht, dass rund  um jeden Lappen ein Schlitz 15 - vergleiche       Fig.6    und 7 - geschnitten wird, der mit  Öffnungen in den Endplatten des Gehäuses  in Verbindung steht.

   Diese Öffnungen kön  nen auch dazu dienen, Luft, die sonst an den       Rotorenden    vorbei entweichen     würde    (Fug. 7),       abzulassen.    Bei einer bevorzugten Ausfüh-         rung    gemäss     Fig.    6 und 7 ist unter der Rand  fläche des Lappens ein Hohlraum 16 vorge  sehen, der durch einen engen Schlitz 15 in  die     Randfläche    mündet. Dieser Schlitz genügt  zur     Abführung    von     Leckluft,    ist jedoch nicht  so gross,     dass\während    der Eingriffsperiode  der Lappen eine grössere Luftmenge entwei  chen kann.

   Der genannte Hohlraum unter  halb des Schlitzes besitzt     genügenden    Quer  schnitt, dass     Leekluft    ohne Erzeugung von       übermässigem    Gegendruck entweichen kann.  



  Da die     warme        Leekluft    den Wirkungs  grad des Arbeitsspiels senkt, kann beispiels  weise auch kalte,     komprimierte    Luft oder ein  anderes     Fluidum    durch den Schlitz in den       Arbeitsraum    geblasen werden, so dass der  Schlitz während der Kompression mittels nie  dergespannter Luft oder dergleichen abge  schlossen ist. Auf diese Weise kann auch eine  gewisse Kühlung des     Arbeitsprozesses    erreicht  werden. Ist     pro    Rotor mehr als ein Lappen  vorhanden, entweicht. die     Leckluft    bzw. die  zugeführte Kaltluft in das nachfolgende,  herumgeführte Volumen und ist. demzufolge  nicht. verloren.  



  Es gibt verschiedene Möglichkeiten zur An  ordnung und Lagerung der Rotoren und drei  davon sollen im     folgenden    kurz erwähnt wer  den.  



  Die erste und einfachste, in     Fig.8    dar  gestellte Art, ist der fliegend     angeordnetes     Rotor. Dies ergibt eine sehr einfache Kon  struktion, die keine Leitungen erfordert., je  doch müssen die Rotoren kurz sein und der  Abstand der Lager der     Rotorwelle    sollte  gross sein. Eine bessere     Lagerung    der Ro  toren kann dadurch erreicht  -erden, dass die       Rotorwelle    durch die     Innenausnehmung    hin  durch zu einem Aussenlager geführt wird       (Fig.9),    wobei jedoch Leitungen notwendig  sind.

   Um eine     kontinuierlielle    Luftförderung  zu erhalten, können zwei Rotoren gemäss       Fig.        7.0    Rücken gegen Rücken angeordnet sein,  wobei ihre Lappen um     180     zueinander ver  setzt sind.

   Mit dieser Ausbildung kann eine  kontinuierliche Luftförderung- erreicht wer  den bei Drücken von der Grössenordnung  <B>1,75</B>     kg/cm ;    dies ergibt ferner ein glatteres      Antriebsmoment und kleinere Lagerbelastun  gen.     IIolilräume,    welche mit dem     Auslasskanal     verbunden sind, gleichen die Strömung durch  die     Endleitungen    aus, so dass die     Auslassv    er  luste vermindert     werden.    Als weitere Variante  können zwei Rotoren gemäss     Fig.11    fliegend       angeoi-clnet    sein.  



  Entsprechend dieser     Fig.    10 sind die  Rotoren einer von zwei Einzelmaschinen an       den    einen Enden mehrerer Wellen     an-eord-          net.,    deren andere Enden die Rotoren der an  dern     Einzelniasehine    tragen. Hierbei ist     zwi-          sehen    den     Rotorsätzen    dieser Einzelmaschinen  je ein Satz von Wellenlagern und von die  Wellen miteinander kuppelnden Getriebe  rädern vorgesehen.  



  Bei den in den     Fig.    9 und 10 dargestellten  Beispielen können die     Zii-    und Ableitungen  annähernd     sehneckenförinige        Diffusoren    sein,       welehe    die Luft in der     Rotationsriehtung    der  Rotoren sammeln bzw. abgeben.     Vorwirbel-          oder        Richtsehaufeln    können in der     Mündung     des     Auslass-    und     Einlass-Hohlraumes    ange  bracht sein, um die Luftströmung zu ver  bessern.  



  Das Steuerorgan ist im Gehäuse 1 ange  ordnet., wobei geringes Spiel zwischen dein  Steuerorgan und der     Rotor-Innenseite    belas  sen ist. Das 'Steuerorgan kann die Form eines       rilatten.        Bogenstüekes    besitzen, oder es kann an  der Aussenseite mit Zähnen 17 versehen sein,  die eine bessere     Luftdichtung        (Fig.12)    er  geben.  



  Gemäss     Fig.    13 ist das Steuerorgan 19 ein  stellbar, wobei zwischen ihm und dem Rotor  eine zum Teil als Gitter 1,8 ausgebildete Hülse  angeordnet ist. Die Stellung dieses drehbaren,       kreisbogenförmigen    Organes 19 bestimmt den       Punkt,    an welchem die     Auslassöffnung    eröff  net wird. Es kann von Hand oder     automatisch     einstellbar sein, um zu gewährleisten,     da.ss    der       Kompressor    bei jedem jeweiligen     Auslassdruck     mit     optimalem        Wirkungsgrad    arbeitet.

   Ein  weiteres solches     Beispiel    wird später noch       einmal    erwähnt werden.  



       Fig.    14 zeigt ein Beispiel mit zwei Lappen  pro Rotor. Aus dem Raum X erfolgt das  Ausstossen komprimierter Luft, in den Raum    Y wird eine frische     Luftladung    angesaugt,  und im Raum Z wird die vorangehend ange  saugte Luftladung     eingeschlossen    und zwi  schen, den Lappen weitergeführt. Unter die  sen Umständen bewirkt.     Hochdruck-Leckluft,     die an den Lappen vorbei entweicht, eine  Druckerhöhung in der im Raum Z herumge  führten Luftladung, bevor die Kompression  in diesem     Rainas    beginnt.

   Ferner bewirkt der  Wärmeübergang von den Metallflächen eine  Temperaturerhöhung der in den Räumen Z       befindlichen.    Luft, die zufolge der Wärme  aufnahme diese Fläche     kühlt,    was die Gefahr  eines     Verziehens        dieser    Fläche verringert.  Zufolge dieser Ausbildung entspricht das  Totalvolumen der     Einlasszone    während jeder  Umdrehung viermal dem Raum Z und ist  zudem grösser als die bei Verwendung nur  eines Lappens pro Rotor erreichbar wäre.  



  Die grössten Verluste bei Kompressoren,  die zwischen den Arbeitsstellen Spiel aufwei  sen, stammen von     Leckverliussten    her, in diesem  Fall von     Leckverlusten    bei den Lappen und  zwischen den die Lappen tragenden Zylindern.  Zufolge der     Abrollwirkung    ist das Spiel zwi  schen den Zylindern sehr klein, jedoch muss  zwischen den Lappen und dem Gehäuse ge  nügend Spiel vorhanden sein. Die     Ausbildung          mit    zwei Lappen pro Rotor hat den grossen  Vorteil, dass diese     Leckverluste    eine erste  Kompressionsstufe bewirken.

   Während des  Hauptteils der Druckperiode des Arbeitsspiels  gelangt nämlich die     Leckluft    an den Lappen  vorbei in den abgeschlossenen Raum der  nächsten Kompressionsperiode und erhöht so  mit den Druck in diesem     Raiun.    Das Ein  schliessen dieser     Leckluft    ist doppelt vorteil  haft, da sie nicht mit der     Einlassluft    ver  mischt werden kann. Wenn eine solche Ver  mischung stattfinden würde, würde die Tem  peratur der     Einlassluft    steigen und demzu  folge auch die Kompressionsarbeit. und die       Auslasstemperatur.     



  Ein zweites Merkmal der Arbeitsperiode,  während welcher Luft im Raume Z herumge  führt wird, liegt, wie bereits angedeutet,  darin, dass Frischluft mit den während der  vorangegangenen     Kompression    erwärmten Me-           tallwänden    in Berührung kommt.. Dies hat  zur Folge, dass die Gefahr des Verziehen,  unter     Wärmeeinfluss,    was immer ein ernstes  Problem bei Kompressoren der     Verdränger-          bauart    ist, stark vermindert wird.

   Die Ein  wirkung dieses     Wärmeaustausehes    auf den       Wirkungsgrad    des Arbeitsspiels kann vernach  lässigt     werden.    Dem     Druelzgewinn    durch     Vor-          wärmnnu    der Ladung bei konstantem Volu  men und dem Vorteil der Kühlung durch  die gekühlten Wände während der Kompres  sion steht der erhöhte     Arbeitsaufwand    beim  Komprimieren der Ladung bei grösserer An  fangstemperatur entgegen.  



  Die     volumetrisehe        Verdrängung"    der 11a  sehine mit zwei Lappen pro Rotor ist. gleich  viermal das herumgeführte, eingeschlossene       Volumen    pro Umdrehung, abzüglich des zwi  schen den Lappen vorhandenen     Totv        olumens,     und ist ferner grösser als der ganze Ring-.

         raum    der Maschine mit einem Lappen pro       Rotor,        und        zwar        um        etwa        10        %.        Um        diese     Vergrösserung voll ausnützen zu können, ist. es  zweckmässig, entsprechend     Fig.    19 in der     in-          nern        sauseitigen    Ecke des Gehäuses 1 Öff  nungen 1' anzubringen, um die Lappen in der  in     Fig.19    gezeichneten Lage umgehen zu  können.

   Dies     ermöglicht    das     Weiterfüllen;    des       rechten    Raumes mit Luft, sobald die vordere  Aussenkante des Lappens des     Einlassrotors    sieh  aus diesem Raum entfernt. Ähnliche     Umge-          hungsöffnungen    können in der obern Gehäuse  eeke     zum        Ausgleiehen    der kleinen     Driiekdiffe-          renz,    die zu Beginn der direkten Kompres  sion auftritt,     vorgesehen    sein.

   Der Wert dieser  Öffnungen wird mit steigendem     Auslass-          druck    geringer, da das     Auslass-Steuerorgan     erst einige Zeit nach dem Verbinden der bei  den Zonen öffnet-; die kleine Unebenheit zu  Beginn der Kompression hat nur einen v     er-          nachlässigba.ren    kleinen Einfluss auf den Ge  samtwirkungsgrad. Das Umgehen der beiden  scharfen Ecken durch Öffnungen     verbessert     die Luftströmung im Gehäuse und vermin  dert somit die Einlass- und     Auslassv        erluste.     



  Im     Einlassrotor        (Fig.14)    ist ein Steuer  organ 8' notwendig, um während des ersten  Teils der Kompression die Kompression-s-    tone abzudichten, und das Steuerorgan er  streekt sieh über etwa     180 ,    um den herum  geführten Raum abzuschliessen und so die  Bildung einer     Leekkompression    zu ermög  lichen. Da die     Einlassperiode    nur während  einer halben     Rotorumdrehung    dauert, kann  dieses Steuerorgan keine merkliche Herab  setzung .des Wertes:  Öffnungszeit X Quer  schnitt  bewirken.  



  Der     vom        Auslass-Steuerorgan    eingenom  mene Bogen ist viel grösser als bei der Ma  schine mit     mir    einem Lappen pro Rotor, und  da die     Üffnungsgesehwindigkeit    gleich der       Sehliessgeschwindigkeit    ist., wird der     Wert:      Zeit X     (Auerschnitt         der        Auslassöffnung    ver  mindert.

   Die Verkleinerung ist bei geringem  Druck nicht     gross;    sie kann jedoch den     er-          reiehbaren        llaxirnaldruek    kleiner machen als  denjenigen der     Masehine    mit einem Lappen  pro Rotor.  



  Ein Rotor mit zwei Lappen und zwei Öff  nungen, die je einander diametral gegenüber  liegen, kann vollständig     ausbalaneiert    sein.  Dies ist besonders von Vorteil, da es     svnrme-          trisehe        Beanspruchung    ergibt.

   Die Tatsache,  dass keine     Ausgleiehsausnehmungen    notwen  dig sind, ergibt grössere Freiheit für den     Kon-          strukteur    und     ermöglicht    grössere Lappen,  Öffnungen und     Rotorausnelrmungen.    Die bei  den Arbeitsspiele pro     Umdrehung    verhindern  die Grösse der     :Änderungen    des Antriebs  momentes, so dass keine     Rotor-Sehwungrad-          wirkun-        notwendig,    ist und     Leiehtmetallegie-          rungen@verwendet    werden könnten.

   Bei gerin  gen Drücken ist die Luftförderung annähernd       kontinuierlich        und    die Förderung erfolgt wäh  rend des grössten Teils des Arbeitsspiels mit  konstanter Geschwindigkeit.  



  Drei     Zweilappeurotoren    in einer Linie  nebeneinander angeordnet, ergeben vier Ar  beitsspiele pro     Umdrehung,        vergliehen    mit nur  zwei Arbeitsspielen bei zwei     Zweilappenroto-          ren.    Diese Ausbildung hat aber den Nachteil,  dass die Kompression     beint        Rotieren    der Ro  toren spät beginnt, zufolge der Unvollstän  digkeit der     Versehalung    des mittleren Rotors.

    In diesem Fall beginnt die Kompression erst,  wenn die     Lappenseheitel    jeweils an den     Berüh.              rungsstellen    zweier     Gehäuseausnehmungen     vorbeigehen.     Abgesehen    vom erhöhten Ver  drängungsvolumen besitzt diese Ausführung  den Vorteil, dass der mittlere Rotor bezüg  lich der     1)ruekbeanspruchung    der Lager aus  balanciert ist.

   Der Hohlraum dieses Rotors  wird entweder als gemeinsamer     Auslass-    oder  als gemeinsamer     Einlassraum    benützt., je nach  der jeweiligen     Drehrichtung.    Im letzteren Fall  ist es vorteilhaft, das     Einlass-Steuerorgan     wegzulassen und den Hohlraum grösser zu       machen    als denjenigen der einzelnen     Auslass-          rotoren,    um die Verluste zu vermindern, die  beim Durchsatz des grösseren Luftvolumens  auftreten.  



  Der für eine     Kompressions-    und     Auslass-          periode    notwendige Bogen wird mit steigen  der     Lappenzahl    kleiner, und wenn drei Lap  pen pro Rotor vorgesehen sind, so kann eine       Dreilappenmaschine     2 X 3  (2 Rotoren zu  3 Lappen) derart ausgebildet sein,     dass    sie  annähernd das gleiche Arbeitsspiel ergibt wie  die     Zweilappenmaschine    (2 X     \?)

      mit Aus  nahme der Herabsetzung der     Leekkompres-          sionsperioden.    Eine solche     3laschine    kann den  Wettbewerb mit einer  2 X     2 -i#laschine    gut       aufnehmen,    wobei die grössere Verdrängung  pro Umdrehung die geringere Drehzahl kom  pensiert, die zur Erreichung gleicher Werte  für  Öffnungszeit X Querschnitt  notwendig  ist. Sowohl Aussen- und Innenrotoren können  den     Auslassraum    enthalten, je nach der Dreh  riehtung, wie dies in den     Fig.    15 und 16 dar  gestellt- ist.

   Ein vorteilhaftes Merkmal des  Beispiels gemäss     Pig.16    besteht darin, dass der  einzige     Auslassraum    im mittleren Rotor fähig  ist, die alternierenden     Förderperioden    ohne  merkliche Interferenz aufzunehmen.  



  Es können auch mehr als drei Lappen  pro Rotor verwendet werden, was jedoch eine  Verkleinerung des Wertes:  Öffnungszeit X  Querschnitt  zur Folge hat. Die einzelnen  Rotoren können auch eine verschiedene An  zahl Lappen besitzen,     vorausgesetzt,    dass die       (tetrieberäder    eine der Zahl der Lappen der  zugehörigen Rotoren entsprechend propor  tionale Zähnezahl aufweisen. Die Länge des  Mittelbogens des Gehäuses kann vergrössert    werden, indem der mittlere Rotor einen grö  sseren Durchmesser aufweist als die Aussen  rotoren. Bei einer     geeigneten    Ausbildung     sind     an den Aussenrotoren zwei     und    am mittleren  Rotor drei Lappen vorgesehen.

   Dies ermög  licht, so grosse Öffnungsquerschnitte vorzu  sehen, wie bei einer normalen  2 X 2      1VIa-          schine.     



       Fig.    17 zeigt ein solches Beispiel mit drei  Rotoren, von denen der Mittlere drei und die  beiden äussern zwei Lappen besitzen. Der Ein  lassraum 6 ist im mittleren Rotor vorgesehen,  während der Austritt über die     Ausnehmun-          gen    7 in den     Aussenrotoren    stattfindet. Ein  Getriebe ist vorgesehen, über     welches    die  Aussenrotoren und der Mittelrotor mit ent  sprechenden Drehzahlen     antreibbar    sind.  



  Es ist nicht unbedingt nötig, die     Axe    des  dritten oder weiterer Rotoren in der gleichen  Ebene wie die     Axen    der beiden andern Ro  toren anzuordnen. Dies hat zur Folge, dass,  wenn wenigstens drei Lappen pro Rotor ver  wendet werden, weitere Rotoren bis     zur    Bil  dung eines vollständigen Ringes hinzugefügt  werden können. Eine solche Maschine arbeitet  nur, wenn eine gerade Anzahl Rotoren zur  Aufrechterhaltung der richtigen Rotations  richtung vorhanden sind. Andere geometrische  Anordnungen können getroffen werden, wenn  entsprechende Sätze von     ineinandergreifenden     Zahnrädern vorgesehen sind.  



  Die kleineren Öffnungsquerschnitte bei  mehr als zwei Lappen pro Rotor machen     es     vorteilhaft, die Öffnungen rascher zu öffnen  und zu schliessen. Die natürliche Geschwin  digkeit für diesen Vorgang ist die     Umfangs-          geschwind'igkeit    der     Rotorausnehmung;    aber da  die Relativgeschwindigkeit zwischen Öffnung  und Steuerorgan die Öffnungsgeschwindigkeit  bestimmt, kann diese durch Drehen des       Steuerorganes    in zur Drehrichtung des Rotors  entgegengesetzter Richtung erhöht werden.

    Zum Beispiel können bekannte Mittel zur Um  wandlung der stetigen Drehbewegung der Ro  toren in eine oszillierende Bewegung des       Steuerorganes    benützt werden.     Fig.18    zeigt  beispielsweise eine Kurbel 20, die über die  Räder 21 und 22 und die Welle 23 vom Rotor      angetrieben wird.

   Der Radius der Kurbel 20  ist durch den schematisch gezeigten Mechanis  mus 24 einstellbar, während das Phasenver  hältnis zwischen Steuerorgan 25 und Rotor  26 mittels des schematisch dargestellten Me  chanismus einstellbar ist, durch welchen die  relative Winkeleinstellung der Getrieberäder  21 und 22 verändert werden kann, Der Kur  belmechanismus kann derart. angetrieben sein,  dass er sieh einmal dreht während der Öff  nungsperiode, so dass das Steuerorgan sieh  jeweils mit seiner Öffnungskante gegen die  sich nähernde     Öffnung    am Öffnungspunkt hin       bewegt,    dann während der     Offenperiode    zu  rückschwingt und am     Schliesspunkt    sieh er  neut der Öffnung nähert.

   Bei einer solchen  Anordnung können Änderungen in der Pha  seneinstellung und des Kurbelradius zur  Steuerung des vor der Förderung erreichbaren       Kompressionsgrades    benützt werden.  



  Je nach Einstellung des oder der Steuer  organe arbeitet die Maschine als     Kompres-          sions-,        Eapansions-    oder gewöhnliche Förder  maschine und kann somit für jeden diesen  Arbeitsprozessen entsprechenden Zweck ver  wendet werden.

   Einige solcher Verwendungs  zwecke sind     beispielsweise:          Aufladtmg    von     Brennkraftmaschinen,     Druckerzeuger für     Flugzeug-Überdruckkabi-          nen,Kompressor    für Gasturbinen oder Gene  ratoranlagen, Verdrängungspumpe für Flüs  sigkeiten, Kompressor für industrielle     Zwecke,     Sauggebläse für     Vakuumeinrichtungen    oder  Motoren zur Abgabe von     Leistung,    die durch  Verdrängung oder Expansion von Gasen oder  Dämpfen gewonnen wird.  



  Der Vorteil der Maschine bei jedem eine  Kompression, Expansion oder Verdrängung  eines Fluidums verlangenden Verwendungs  zweck liegt in der reinen Drehbewegung und,  bei entsprechender     Ausbildung,    dem hohen       '         irkungsgrad    und den kleinen Abmessungen.  Andere Vorteile ergeben sich bei spezieller  Ausbildung und Verwendung dieser Maschine,  was im folgenden näher erläutert werden soll.

    Das     Arbeitsprinzip    der Maschine ist für alle  Zwecke dasselbe und die     L?ntersehiede    be  stehen nur in der     ver;sehiedenen    Einstelluni-    des oder der     Steuerorgane.        Fig.19    zeigt einen  Querschnitt durch die     Rotoren    einer     lIa-          sehine    mit in jedem Rotor angeordneten ein  stellbaren, kreisbogenförmigen Steuerorganen  27 und 28.

   Ein Drehen des einstellbaren Seg  mentes 27 im     Einlassrotor    29 im     Gegenuhr-          zeigersinn    verkürzt die Länge der     Einlass-          periode    und steuert so die der Maschine zuge  führte     Fluidmenge.    Ein Drehen des einstell  baren     Segmentes    28 im     Auslassrotor    30 im       Gegenuhrzeigersinn    erhöht den     Kowpressions-          grad,    bevor die     Förderung    beginnt.

   Der erfor  derliche     Förderdrucl;    wird durch die Relativ  kapazitäten des     Kompressors    und der     beauf-          schlagten        Maschine    bestimmt, und für wir  kungsvollen Betrieb sollte die zugeführte  Luft diesen Druck aufweisen.     Um    dies zu er  reichen, ist das     drehbare        Segment    28 mit einer  auf Druck ansprechenden Vorrichtung 31 ver  bunden, die durch die Differenz zwischen  dem     Auslassdruek    und dem     Koinpressions-          druck        betä.ti-t    wird.  



  Gewisse     Brennkraftmaschinen    müssen nur  bei hoher     Belastung        auf;eladen        %verden,    und,  da die bekannten Belastung bei allen       Belastungen    die gleiche     Ausladung    ergeben,  ist bei kleinen     Belastun    -en stets ein grosser       Leistungsübersehuss    vorhanden.

   Dieser Nach  teil kann dadurch behoben werden, dass beim  Kompressor gemäss     Fig.   <B>19</B> (las Organ 2 7 im       Einlassrotor    29 mit der Maschinendrossel ver  bunden wird., wie dies     durch    den Pfeil 32  angedeutet. ist, so dass bei geschlossener Dros  sel auch die pro Arbeitsspiel     geförderte    Luft  menge herabgesetzt wird.

   Bei     Benzinmotoren     ist die     zureführte        Brennstoffmenge    der ge  förderten Luftmenge proportional und in die  sem Fall kann die Leistung innerhalb eines  grossen Bereiches reguliert werden, und wäh  rend eines grossen Teils des Betriebsbereiches  übernimmt die Steuerung mittels des Organes  24 die Arbeit des     normalen    Drosselventils.  Eine solche Steuerung ist besonders vorteil  haft, indem sie die     Drosselverloste        herabsetzt     und somit. bei kleinen Belastungen den Wir  kungsgrad des     Arbeitsspiels    erhöht.  



  In einem speziellen Fall kann das     Cle-          bläse-Einlassv        olumen    bei Vollast kleiner ge-      macht werden als das Hubvolumen der Ma  schine, so dass der     Einlassdruck    der Maschine  stets kleiner ist. als der Atmosphärendruck.  In diesem Fall kann das Kompressionsverhält  nis der Maschine und der Wirkungsgrad des  Arbeitsspiels erhöht werden, ohne den     Ma.xi-          maldruelz:    zu vergrössern.

   Um das     Brennstoff-          huft-Gemisch    warm genug zu halten, damit  nach er     folgter    Kompression im Zylinder Ver  brennungstemperatur erreicht wird, kann die  Abgaswärme oder irgendein geeignetes Ver  fahren zur Erwärmung benützt werden.  



  Da die     Zweitakt-Dieselmaschine    sowohl eine  hohe     Aufladung    und einen grossen     Überschoss     an     Spüllift    benötigt, um bei grosser Bela  stung arbeiten zu können, ist die Auflade  leistung beträchtlich. Bei kleiner Belastung  umfasst sie einen grossen Teil der -Gesamtlei  stung, und deshalb ist. auch der     Brennstoff-          verbrauch    hoch.

   Bei Verwendung     eines    Auf  ladegebläses der beschriebenen Art kann das       Einlassorgan    mit. dem     Maschinen-Drosselventil     gekuppelt sein, so dass der Maschine bei klei  ner Belastung nur eine kleine Luftmenge zu  geführt wird; das     Aufladegebläse        benötigt     dann weniger Leistung und der Brennstoff  verbrauch wird günstiger.  



  Um maximalen Wirkungsgrad zu erreichen,  ist das     Auslass-Steuerorgan    eines solchen Auf  ladegebläses durch eine auf Druck anspre  <I>chende,</I> im     Aufladegebläseauslass    angeordnete       Vorriehtun    g steuerbar; dies kann unnötig sein,  wenn die verlangte     Luftmengenänderung    nur  gering ist. Dies kommt daher, dass eine Herab  setzung der angesaugten Luftmenge zu Be  ginn der Kompression einen geringeren Druck       verursacht    und somit auch einen geringeren  Förderdruck, was im allgemeinen bei herab  gesetzter Luftströmung verlangt wird.  



  Anderseits kann ein entsprechender Kom  pressor auch als normaler Verdrängungskom  pressor benützt werden, wenn das     Einlass-          oder    das Einlass- und     Auslass-Steuerorgan    fest  eingestellt bleiben.  



  Zusätzlich zum Vorteil der ölfreien Luft  zufuhr erfüllt ein entsprechend ausgebildeter  Kompressor noch andere Bedingungen. Uni  den     Innendi-tick    in einer Flugzeugkabine an-    nähernd gleich dem Atmosphärendruck zu  halten,     muss    die Kompression mit zunehmen  der Flughöhe stetig erhöht werden können.  Gleichzeitig sollte die dem Passagierraum zu  geführte Luftmenge konstant bleiben. Diese       Bedingungen    können dadurch erfüllt werden,  dass das     Einlass=Steuerorgan    mit zunehmen  der Flughöhe im Uhrzeigersinn gedreht wird,  so dass pro Arbeitsspiel eine konstante Luft  menge angesaugt wird.

   Dies wird durch ge  lenkige Verbindung des Steuerorganes mit  einer Vorrichtung     (Fig.        19a)    erreicht, die auf  den Druck der umgebenden Atmosphäre an  spricht. Ferner kann Arbeit. gewonnen werden  durch Ausstossen der der Kabine zugeführten  Luft in die Atmosphäre, indem eine Expan  sionsmaschine, die als Luftmotor arbeitet, ver  wendet wird. Dies kann eine getrennte oder  eine mit dem Druckerzeuger eine Einheit bil  dende Maschine sein.  



  Der Kompressor eignet sich ferner bei ent  sprechender Ausbildung besonders zur Ver  wendung in Gasturbinen oder Gasgeneratoren,  da er zufolge der innern Kompression     Lind     zufolge des     Nichtauftretens    des  Pumpens   mit. hohem Druckverhältnis arbeiten kann.  Das Verbinden des     Steuerorganes    für die Ein  lassöffnung über Lenker mit dem Brennstoff  system gestattet einen raschen Lastwechsel,  ohne dass .die Gefahr der Überhitzung der  Turbinenschaufeln besteht.

      Durch Verminderung der Länge des     Aus-          lass-Steiierorganes,    derart, dass es während der  Dauer der     Einlassperiode    offen ist, kann die  Maschine als     Verdrängermaschine    bezeichnet  werden. In diesem Fall kann sie als Pumpe  für     inkompressible    Fluida wirken und besitzt  den Vorteil, dass sie gegenüber normalen Pum  pen einen besseren     volumetrischen    Wirkungs  grad besitzt. Dieser Vorteil rührt von der       Zentrifugal-Ladewirkung    der rotierenden Ein  lassöffnung her, wodurch Verluste, wie sie bei  normalen Zahnradpumpen durch     Kavitation     oft entstehen, vermindert werden.  



  Das verstellbare     Einlass-Steuerorgan    zu  sammen mit der 'Steuerung des     A-LLSlass-Steuer-          organes    können besonders dort verwendet wer-      den, wo bei konstanter Drehzahl ein variabler       Fluiddurehsatz        verlangt    wird.  



  Ein     Kompressor    der beschriebenen Art, der  grosse Arbeitsgeschwindigkeit und kleine Ab  messungen hat. und relativ billig ist, ist be  sonders     geeimnet    zur Verwendung als nor  maler Industriekompressor in Verbindung mit       pneumatischen    Werkzeugen oder irgendeinem       Arbeitsprozess,    bei welchem Luft, Gas oder  Dampf unter Druck benötigt wird.  



  Besonders wenn konstante Drehzahl wich  tig ist, kann die     Luftmenge    durch     Regulie-          rung    der einstellbaren Steuerorgane     verändert     werden.  



  Bei hohem     Kompressionsverhältnis        ist    der  Kompressor besonders     geeignet    zur Verwen  dung als Gebläse. In diesem Fall nimmt, die       Maschine        Niederdrnekgas    auf, komprimiert es  auf     Atmosphärendruck    und stösst es bei die  sem Druck aus. Für normale     Anla-en    können  festeingestellte Steuerorgane benützt werden.

    Die einstellbaren Steuerorgane werden vorge  sehen, wenn     gewisse        Bedingungen        gestellt    sind,  zum Beispiel die     Steuerung    der     durchströmen-          den    Masse oder     guter        Wirkungsgrad    bei ver  schiedenen Graden des     Vakuums.    Bei einer be  sonderen     Ausführung    einer solchen     Pumpe     ist entweder ein einstellbares     Einlass-Steuer-          organ,

      ein einstellbares     Auslass-Steueroruan     oder ein     Abblasventil    vorgesehen, so dass in  der     -Maschine    sich keine     übermässigen    Drücke  bilden können,     wenn    der     Einlassdruek    nahe  dem     Atmosphärendruck        liegt.     



  Die meisten     Kompressoren    können als     lIo-          toren        verwendet    werden,     wenn    Gas oder  Dampf unter Druck zur Verfügung steht;  aber nur solche     -Maschinen    ergeben hohe     -Wir-          kungsgrade,    bei welchen eine innere Expan  sion erfolgt.

   Diese innere Expansion kann  dadurch erreicht werden, d ass das     Einlass-          Steuerorgan    frühzeitig schliesst, so dass     siele     das     Arbeitsfluidum    bis ans Ende der normalen       Einlassperiode        ausdehnen    kann. Wenn keine  innere Kompression     verlangt    wird, ist das       Auslassventil        während    der ganzen Periode,  während welcher sieh die Lappen einander  nähern, offen; dies bildet dann den Ausstoss  hub.

   Wenn ein einstellbares Einlass-Steuer-         organ        vorgesehen    ist, kann, wie bei Dampf  maschinen, variable Abstellung     vorgenommen     werden, und wenn     der    Motor so ausgebildet  ist, so bildet er eine     3lasehine    zwischen der       Dampfniasehine    und -der Dampfturbine,       Fig-.    20 zeigt eine Pumpe     mit.    zwei Ro  toren, die je zwei Lappen besitzen und wobei  im Gehäuse eine     Öffnung    33 vorgesehen ist,  durch welche Luft aus der Atmosphäre ange  saugt wird.

   Bei diesem Beispiel ist die Ein  lassöffnung nicht im Rotor angeordnet, son  dern es ist. eine einzige     Öffnung;    33 im Ge  häuse vorgesehen. Der eine Rotor ist als Voll  körper ausgebildet, ist jedoch mit     Ausnehmun-          gen        (Vertiefungen)    34 versehen, um die Aua  lassrotorlappen     durchzulassen.    Diese     Ausbil-          dunc    gestattet es, einen äusserst.

   grossen     Öff-          nun,-squersehnitt.        vorzusehen,    wobei die Ver  minderung der An     sauaverluste    die Verluste  infolge     fehlenden        Zentrifujal-Ladeeffektes     und die grösseren Verluste     während    der Ein  griffsperiode der Lappen wieder aufhebt..  



  Beim     ab-eänderten        Ausführungsbeispiel          (Yemäss        Fi-.    21 ist. die     Einlassöffnung    33 im  Gehäuse     an"eordnet,    während beide Rotoren       Auslassöffnungen        3:5    aufweisen.

   Auch der       Totraum    ist hier vergrössert., was eine     Ver-          minderun-    des     Wirkunns"rades    zur Folge hat;  dagegen ist der     Durchsatz    zufolge der grösse  ren     Rotordrehzahl    bei     --e-ebener    Gasgeschwin  digkeit durch die     Öffnungen    erhöht.

   Die Öff  nungen     3,5    im Rotor     b    sind, wie früher be  schrieben, auf der Vorderseite jedes Lappens       vorhanden,        während    die Öffnungen 3:5 des an  dern Rotors     a    teilweise durch jeden Lappen       hindurchführen,    und zwar auf der Vorder  seite der     Lappen.    Die     Auslassöffnungen        des     Rotors     a    werden durch ein Steuerorgan     8a     zur Festlegung des Öffnungspunktes wie beim       normalen        Auslassrotor        b    gesteuert.

   Am Rotor a  sind     Vertiefungen    36 zum Durchlassen der  Lappen des Rotors     b    vorgesehen. Bei den  Beispielen gemäss     Fig.    20 und 21 ist in der  einen     Endwand    des Gehäuses eine Öffnung       33a        vorgesehen,    die     einerseits    mit der     Einlass-          öffnun--    33 des     (Teliäuses    und anderseits mit  demjenigen Raum 37 in Verbindung steht, der  sieh zwischen zwei     zusammenwirkenden    Lap-           pen    auf der Rückseite des einen Lappens bil  det,

   wenn der andere Lappen dieser Rückseite  entlang nach aussen gleitet. Durch diese Ver  bindung wird verhindert, dass sich im Raum  37 und in den anschliessenden     Ausnehmungen     34 bzw. 36 ein     unerwünschtes    Vakuum bilden  kann.  



  Die Erfindung beschränkt sieh selbstver  ständlich nicht auf die beschriebenen Ausfüh  rungsbeispiele, sondern es sind die verschie  densten: Varianten möglich, ohne über den Er  findungsbereich hinauszuführen. So können  zum Beispiel die     Lappen,    zweier zusammenwir  kender Rotoren verschiedene radiale Höhe  aufweisen.



      Fluidum rotary machine. The subject of the present invention is a fluid rotary machine of the displacement flap type, for example a pump or a motor.



  The invention makes it possible to create a machine of the type mentioned which works with good efficiency at both high and low pressures, which runs smoothly and which is cheaper to manufacture than known machines of this type.



  The rotary machine according to the invention has a plurality of rotors arranged in a housing, each rotor having at least one displacement flap which is connected with. at least one adjacent rotor rotating in the opposite direction interacts.

   This pocket is characterized in that at least one of the rotors has a longitudinal recess and a radial recess arranged next to a displacement tab, which is at least temporarily connected to the longitudinal recess and to the working area of the machine, where the smallest The width of the radial recess, measured in the circumferential direction, is greater than the height of the lobe of an adjacent rotor, which is intended to temporarily engage in this recess.



  On the basis of the accompanying, partially cal matic drawings, a few examples of execution of the subject invention are explained in more detail; 1 to 4 show cross sections through a compressor in four different working positions, FIG. 7 shows a PV diagram of this compressor, FIG. 6 shows a larger scale.

   Detail partially in section, FIG. 7 a partial riadial section showing a displacement flap, FIGS. 8 to 11 different designs of the rotor, bearings and channels, FIGS. 12 and 13 details of control organs, FIG. 14 with an example two rotors with two lobes each, Fig. 15 and 16 versions with three rotors, Fig. 17 an example with rotors of different sizes,

         Fig. 1 $ an example with means for a set of a movable control member, Fig. 19 with an example. Means for the automatic setting of the control elements and Fig. 20 and 21 examples whose housing has openings for the inlet of the working medium.



  Figures 1 to 4 show schematically the work cycle of a compressor with two Ro gates, each of which has a single cloth. The interior of the housing 1 is seated in cross section in the shape of an 8, similar to a Roots blower. The rotors a and b are two hollow cylinders, each provided with a flap 2 or 3, which rotate in the housing 1 and are connected by a transmission so that they are mitein other with. same speed, but can be driven in opposite directions to each other, namely via two outer, not shown gears.

   Each cylinder has, as mentioned, a Lap pen 2 or 3, which extends to the inside of the housing in the positions in question. The cylinders each have a slot J or 5, which is arranged on the front side of the tab 3 of the outlet rotor b and on the back of the tab 2 of the inlet rotor a, with each slot being wider at the narrowest point, measured in the circumferential direction is than the radial height of the tabs measured from the outside of the rotor, so that the passage of the latter through the slots is ensured with each revolution.

   The slots J, 5 lead into the axial inner recess 6 or 7 of the cylinder and serve as an air inlet or outlet opening. Lines are arranged on one or both ends of the housing and are connected to the internal recesses of the rotors.

   Because the inner recess of the exhaust rotor cut in cross section. is circular and concentric to the rotor, a stationary circular arc-shaped control member 8 can be installed. his, which determines the degree of compression he reached before opening the outlet opening 5.

   On the other hand, an automatic adjustment of the control member can also be provided, which only opens the outlet opening when the compression pressure is slightly higher. than the pressure in the outlet line. If no control element is provided, the height of the tab can be selected so that its outer edge can protrude over the inner surface of the housing into the inner recess of the adjacent rotor; Otherwise, the flap is of such a height that when it passes through the slot or 5, its outer edge at the point on the connecting line between the centers of the two rotors extends approximately to the outer boundary of the inner recess of the adjacent rotor.



  Figs. 1 to -I represent four individual phases of the work cycle.



       1 shows the situation immediately before the start of the compression period. At this moment is. the whole housing is filled with air at atmospheric pressure and the tabs are about to come into temporary sealing engagement with one another (that is, with a clearance of a few hundredths of a centimeter). Each rotation of the rotors beyond the appropriate point reduces the volume of the working space between the front sides of the flaps, whereby the air is compressed. The control element 8 prevents air from escaping through the outlet cutouts 7.

   Just as the volume in front of the flaps decreases, the volume behind the flaps increases, with a fresh air bubble being sucked in through the inlet space 6.



  The compression continues until the required pressure is reached, with the outlet opening 5 opening as shown in FIG. The compressed air. is then ejected until the position shown in FIG. 3 is reached. is.



  From this moment on to the position according to FIG. J and beyond this position until the end of the working cycle back to the position shown in FIG. 1 (dead period), there is no more change in volume, so that the outlet opening can be closed and the discharge is finished.



  On the inlet side, however, the opening and line losses cause a pressure drop at the inlet and this is compensated for by the fact that the inlet opening is left open during this dead period. This feature has two advantages.

   On the one hand, the inlet opening can be left open during the entire working cycle, and an inlet control element is thus superfluous, and, on the other hand, all losses that would be caused by the opening and closing times of such an element are eliminated.



  The working cycle is to be explained in more detail below using the pV diagram in FIG. 5. Begins at point r1. the air inlet, whereby the inlet speed increases up to point R. The effective displacement volume of the flaps is increased by covering the inlet flap with the outlet flap. From point 13 on, the inlet flow has a constant speed and thus the inlet negative pressure is constant.

   At point C, the tabs come into sealing engagement with one another, and since the effective displacement volume of the tabs is reduced here, the inlet negative pressure decreases. After the suction has ended, the inlet negative pressure is released during the dead period mentioned above and the pressure can at the beginning due to the centrifugal loading effect of the inlet opening and the vibration effect in the inlet line

  the compression even rise above atmospheric pressure. At point D, at which atmospheric pressure At is assumed, a full turn is complete and the air is now on the compression side of the flap. Up to the point. E is now compression to the pressure De, at which point the outlet opening opens, and since the opening speed is relatively high, the pressure between points E and F rises only slightly until it reaches the point F to expel the air through the outlet opening provided constant value assumes.

   Between points G and H, the reduction in the effective displacement volume of the flaps causes a reduction in the outflow velocity until it becomes -zero and the outlet opening closes (Fig. 3). Between points H and J, the small amount of air in the dead space between the intake flap and the exhaust control member is supplied to the intake air.

    The volume at point z1 should correspond to the dead volume in the inlet opening and since this volume is carried along from work cycle to work cycle, it can be neglected. A feature that cannot be seen from the PV diagram, but can be taken from FIG. 1, is that the compression begins before the connection between the inlet opening and the compression chamber is interrupted.

   This is made possible by the operating speed, since after the time after which the pressure increase at the inlet opening would take effect, the trailing edge of this opening has exceeded the plane in which the rotor axes lie. and the compression space is closed at the rear. If, for example, the speed of the flap is equal to one tenth of the speed of sound, the rotor rotates by a tenth of a revolution, that is to say by 36, while the compression pressure wave would run through a whole rotor revolution.



  Every reduction in the dead volume in the outlet opening at the end of the compression increases the efficiency of the work cycle, since this reduces the volume of the hot air released into the inlet air. This volume can be reduced to a very small value if the flaps and openings are shaped as described below.

   In its-simplest. Execution forms the outer side of the flap facing away from the opening 4 or :) a convex arcuate surface, while its opposite concave side is designed according to the path of the other flap. The convex surface of the inlet lobe (lobe of the inlet rotor) is rounded so that it can pass the front outer edge of the outlet opening.

   The outlet lobe (lobe of the exhaust rotor) can be shaped on the basis of other considerations, that is, for reasons of economy, the same as the inlet lobe, or in such a way that a good air inlet is guaranteed during the dead period, or that a better mass distribution is used to balance the rotor is achieved. This type of training is particularly suitable for small pressure conditions; at high pressure conditions, however, it is advantageous to keep the dead volume smaller.

    Well-rounded edges on the outlet opening, as shown at 9 and 10 in FIG. 6, increase the discharge coefficient of the opening so that the opening itself can be smaller than with straight and sharp side edges. In order to be able to follow the curved edge 9, the inlet flap 2 must have a wider base, since the angles a (Fig. 6) must be the same.

   If in a special Ausfüh tion the apex of the flap 2 would receive a considerable distance from the outlet Steiierorgan 8, then. a further reduction of the dead space by enlarging the outer diameter of the flap, as shown in FIG. 6 at point 12, is possible. However, this requires a larger housing recess on the inlet side and the cutting off of the rear edge of the tab 2, as shown at 13 in FIG. 6, in order to allow the passage of the outlet tab.

   The leading edge 14 of the flap 2 is rounded to make it possible to pass the control member. As a result of the design mentioned, the dead volume can be reduced to more than 1.1200 of the swept volume, with sufficient opening squares still being available. Another advantage is that the wider flap of the inlet rotor helps to compensate for the weight loss through the large inlet opening.

   If there is more than one rag per rotor, the air is expelled from the dead rim into the guided space mentioned below before the compression begins in this space.



  The leakage air that comes from the compression chamber past the edges of the lobes into the intake chamber reduces the effect of the work cycle; however, these losses are greatly reduced if there is another leakage path into the atmosphere. This is achieved in that a slot 15 - compare FIGS. 6 and 7 - is cut around each tab and communicates with openings in the end plates of the housing.

   These openings can also serve to let out air that would otherwise escape past the rotor ends (Fig. 7). In a preferred embodiment according to FIGS. 6 and 7, a cavity 16 is provided under the edge surface of the flap and opens out through a narrow slot 15 into the edge surface. This slot is sufficient for the discharge of leakage air, but is not so large that a larger amount of air can escape during the period in which the flaps are engaged.

   The mentioned cavity under half of the slot has a sufficient cross section that Leekluft can escape without generating excessive counter pressure.



  Since the warm Leekluft lowers the efficiency of the work cycle, for example, cold, compressed air or another fluid can be blown through the slot into the work space, so that the slot is closed during the compression by means of never-tensioned air or the like. In this way, a certain cooling of the work process can also be achieved. If there is more than one cloth per rotor, it will escape. the leakage air or the supplied cold air into the following, led around volume and is. consequently not. lost.



  There are various options for arranging and storing the rotors, and three of them are briefly mentioned below.



  The first and simplest type, shown in FIG. 8, is the overhung rotor. This results in a very simple construction that requires no lines. However, the rotors must be short and the distance between the bearings of the rotor shaft should be large. Better storage of the rotors can be achieved in that the rotor shaft is guided through the internal recess to an external bearing (FIG. 9), although lines are necessary.

   In order to obtain a continuous air supply, two rotors according to FIG. 7.0 can be arranged back against back, with their lobes being set at 180 to one another.

   With this training, continuous air delivery can be achieved at pressures of the order of magnitude of 1.75 kg / cm; this also results in a smoother drive torque and lower bearing loads. Oil chambers which are connected to the outlet channel balance the flow through the end lines, so that the outlet losses are reduced. As a further variant, two rotors according to FIG. 11 can be arranged on the fly.



  According to this FIG. 10, the rotors of one of two individual machines are arranged at one end of several shafts, the other ends of which carry the rotors of the other individual shafts. Here, a set of shaft bearings and gear wheels coupling the shafts with each other are provided between the rotor sets of these individual machines.



  In the examples shown in FIGS. 9 and 10, the inlet and outlet lines can be approximately chordal diffusers which collect or release the air in the rotational direction of the rotors. Vortex or straightening blades can be placed in the mouth of the outlet and inlet cavity in order to improve the air flow.



  The control member is arranged in the housing 1., With little play between your control member and the inside of the rotor is sen. The 'control organ can take the form of a rilatten. Arch pieces have, or it can be provided on the outside with teeth 17, which give a better air seal (Fig.12).



  According to FIG. 13, the control member 19 is adjustable, a sleeve partially designed as a grid 1.8 being arranged between it and the rotor. The position of this rotatable, circular arc-shaped organ 19 determines the point at which the outlet opening is opened. It can be set manually or automatically to ensure that the compressor works with optimum efficiency at each respective outlet pressure.

   Another such example will be mentioned again later.



       14 shows an example with two lobes per rotor. Compressed air is expelled from room X, a fresh air charge is sucked into room Y, and the air charge previously sucked in is enclosed in room Z and passed between the rags. Effected under these circumstances. High pressure leakage air that escapes past the rag, a pressure increase in the air charge carried around in room Z, before the compression begins in this rainas.

   In addition, the heat transfer from the metal surfaces increases the temperature of those in the rooms Z. Air that cools this surface as a result of the heat absorption, which reduces the risk of warping of this surface. As a result of this design, the total volume of the inlet zone corresponds to four times the space Z during each revolution and is also greater than what would be achievable if only one flap was used per rotor.



  The greatest losses in compressors with play between the work stations originate from leakage, in this case from leakage losses in the lobes and between the cylinders carrying the lobes. As a result of the rolling effect, the play between the cylinders is very small, but there must be enough play between the tabs and the housing. The design with two lobes per rotor has the great advantage that these leakage losses cause a first compression stage.

   During the main part of the pressure period of the work cycle, the leakage air passes the cloths into the closed space of the next compression period and thus increases the pressure in this area. Enclosing this leakage air is doubly advantageous as it cannot be mixed with the inlet air. If such a mixture were to take place, the temperature of the intake air would rise and, consequently, the work of compression as well. and the outlet temperature.



  A second feature of the working period during which air is led around in room Z, as already indicated, is that fresh air comes into contact with the metal walls heated during the previous compression. This has the consequence that the risk of Warping under the influence of heat, which is always a serious problem with positive displacement compressors, is greatly reduced.

   The effect of this heat exchange on the efficiency of the work cycle can be neglected. The gain in pressure by preheating the load at a constant volume and the advantage of cooling through the cooled walls during compression is countered by the increased workload when compressing the load at a higher initial temperature.



  The volumetric displacement "of FIG. 11a with two lobes per rotor is four times the enclosed volume per revolution, minus the dead volume between the lobes, and is also greater than the entire ring.

         space of the machine with one rag per rotor, by around 10%. In order to be able to take full advantage of this enlargement,. it is expedient, as shown in FIG. 19, to attach openings 1 'in the inside corner of the housing 1, in order to be able to bypass the tabs in the position shown in FIG.

   This enables further filling; the right space with air as soon as the front outer edge of the lobe of the inlet rotor is removed from this space. Similar bypass openings can be provided in the upper housing to compensate for the small pressure difference that occurs at the beginning of direct compression.

   The value of these openings decreases with increasing outlet pressure, since the outlet control element only opens some time after the connection of the zones; the small unevenness at the beginning of the compression has only a negligible small influence on the overall efficiency. Bypassing the two sharp corners through openings improves the air flow in the housing and thus reduces the inlet and outlet losses.



  In the inlet rotor (Fig. 14) a control organ 8 'is necessary to seal the compression s-tone during the first part of the compression, and the control organ it stretches over about 180 to close off the space led around and thus the formation to enable Leek compression. Since the inlet period only lasts for half a rotor revolution, this control unit cannot reduce the value noticeably: opening time X cross section.



  The arc occupied by the outlet control element is much larger than with the machine with one rag per rotor, and since the opening speed is the same as the closing speed, the value: time X (cut-out of the outlet opening.

   The reduction is not great at low pressure; However, it can make the achievable axial pressure smaller than that of the Masehine with one lobe per rotor.



  A rotor with two lobes and two openings that are diametrically opposed to each other can be completely balanced. This is particularly advantageous, as it results in synthetic stress.

   The fact that no adjustment recesses are necessary results in greater freedom for the designer and enables larger flaps, openings and rotor openings. The working cycles per revolution prevent the size of the: Changes in the drive torque, so that no rotor-flywheel effect is unnecessary and light metal alloys @ could be used.

   At low pressures, the air delivery is almost continuous and the delivery takes place at a constant speed for most of the work cycle.



  Three two-lobe rotors arranged next to each other in a line result in four working cycles per revolution, compared to only two working cycles with two two-lobe rotors. However, this design has the disadvantage that the compression when the rotors rotate begins late, due to the incompleteness of the oversection of the middle rotor.

    In this case, the compression only begins when the lobe units each come to the surface. Pass two housing recesses. Apart from the increased displacement volume, this design has the advantage that the middle rotor is balanced with respect to the 1) back stress on the bearings.

   The cavity of this rotor is used either as a common outlet or as a common inlet, depending on the direction of rotation. In the latter case, it is advantageous to omit the inlet control element and to make the cavity larger than that of the individual outlet rotors in order to reduce the losses which occur when the larger volume of air is throughput.



  The arc required for a compression and discharge period becomes smaller as the number of lobes increases, and if three lobes are provided per rotor, a three-lobe machine 2 X 3 (2 rotors to 3 lobes) can be designed in such a way that they approximately the same work cycle results as the two-lobe machine (2 X \?)

      with the exception of the reduction in the Leek compression periods. Such a 3 machine can compete well with a 2 X 2 machine, the greater displacement per revolution compensating for the lower speed which is necessary to achieve the same values for opening time X cross section. Both outer and inner rotors can contain the outlet space, depending on the direction of rotation, as shown in FIGS. 15 and 16 represents.

   An advantageous feature of the example according to Pig. 16 is that the only outlet space in the central rotor is able to take up the alternating delivery periods without noticeable interference.



  It is also possible to use more than three tabs per rotor, which, however, results in a reduction in the value: opening time X cross-section. The individual rotors can also have a different number of lobes, provided that the (drive wheels have a number of teeth proportional to the number of lobes of the associated rotors. The length of the central arch of the housing can be increased by making the central rotor a larger diameter with a suitable design, two tabs are provided on the outer rotors and three tabs on the middle rotor.

   This makes it possible to provide such large opening cross-sections as with a normal 2 X 2 1 VI machine.



       Fig. 17 shows such an example with three rotors, of which the middle one has three and the two outer two lobes. The inlet space 6 is provided in the middle rotor, while the exit takes place via the recesses 7 in the outer rotors. A transmission is provided, via which the outer rotors and the central rotor can be driven at appropriate speeds.



  It is not absolutely necessary to arrange the axis of the third or further rotors in the same plane as the axes of the two other rotors. As a result, if at least three tabs per rotor are used, further rotors can be added until a complete ring is formed. Such a machine only works if there are an even number of rotors to maintain the correct direction of rotation. Other geometrical arrangements can be made if appropriate sets of meshing gears are provided.



  The smaller opening cross-sections with more than two tabs per rotor make it advantageous to open and close the openings more quickly. The natural speed for this process is the peripheral speed of the rotor recess; but since the relative speed between opening and control element determines the opening speed, this can be increased by turning the control element in the opposite direction to the direction of rotation of the rotor.

    For example, known means can be used to convert the constant rotational movement of the Ro gates into an oscillating movement of the control member. 18 shows, for example, a crank 20 which is driven by the rotor via the wheels 21 and 22 and the shaft 23.

   The radius of the crank 20 is adjustable by the mechanism 24 shown schematically, while the phase ratio between control member 25 and rotor 26 is adjustable by means of the schematically shown mechanism through which the relative angular setting of the gears 21 and 22 can be changed, the cure Bel Mechanism can be so. be driven so that it rotates once during the opening period, so that the control element moves with its opening edge towards the approaching opening at the opening point, then swings back during the open period and at the closing point it approaches the opening again.

   With such an arrangement, changes in the phase setting and the crank radius can be used to control the degree of compression that can be achieved before promotion.



  Depending on the setting of the control organ (s), the machine works as a compression, expansion or normal conveying machine and can therefore be used for any purpose corresponding to these work processes.

   Some of such uses are, for example: charging of internal combustion engines, pressure generators for aircraft overpressure cabins, compressors for gas turbines or generator systems, displacement pumps for liquids, compressors for industrial purposes, suction fans for vacuum devices or motors for the delivery of power that is caused by displacement or Expansion of gases or vapors is obtained.



  The advantage of the machine for any purpose requiring compression, expansion or displacement of a fluid lies in the pure rotary motion and, with the appropriate design, the high efficiency and small dimensions. Other advantages result from special training and use of this machine, which will be explained in more detail below.

    The working principle of the machine is the same for all purposes and the differences of age only exist in the different setting universities or the control organs. 19 shows a cross section through the rotors of a laser line with adjustable, circular-arc-shaped control elements 27 and 28 arranged in each rotor.

   Turning the adjustable segment 27 in the inlet rotor 29 counterclockwise shortens the length of the inlet period and thus controls the amount of fluid supplied to the machine. Turning the adjustable segment 28 in the outlet rotor 30 counterclockwise increases the Kowpressions- degree before the promotion begins.

   The necessary delivery pressure; is determined by the relative capacities of the compressor and the pressurized machine, and the air supplied should have this pressure for effective operation. In order to achieve this, the rotatable segment 28 is connected to a device 31 which responds to pressure and is actuated by the difference between the outlet pressure and the coinpressure pressure.



  Certain internal combustion engines only need to be loaded when the load is high, and, since the known loads result in the same overhang under all loads, there is always a large excess of power with small loads.

   This disadvantage can be remedied in that the compressor according to FIG. 19 (read organ 27 in the inlet rotor 29 is connected to the engine throttle, as indicated by the arrow 32. So that When the throttle is closed, the amount of air delivered per work cycle is also reduced.

   In gasoline engines, the amount of fuel supplied is proportional to the amount of air delivered and in this case the power can be regulated within a wide range, and during a large part of the operating range the control by means of the element 24 takes over the work of the normal throttle valve. Such a control is particularly advantageous in that it reduces the throttle lot and thus. the efficiency of the work cycle increases with small loads.



  In a special case, the blower inlet volume at full load can be made smaller than the stroke volume of the machine, so that the inlet pressure of the machine is always lower. than atmospheric pressure. In this case, the compression ratio of the machine and the efficiency of the work cycle can be increased without increasing the maximum pressure.

   In order to keep the fuel mixture warm enough so that combustion temperature is reached after compression in the cylinder, the exhaust gas heat or any other suitable method can be used for heating.



  Since the two-stroke diesel engine requires both a high charge and a large excess of flushing lift in order to be able to work under heavy loads, the charging performance is considerable. In the case of a small load, it comprises a large part of the overall performance and is therefore. fuel consumption is also high.

   When using a charging blower of the type described, the inlet member can with. be coupled to the machine throttle valve, so that the machine is only fed a small amount of air with kleini ner load; the supercharger then requires less power and fuel consumption is lower.



  In order to achieve maximum efficiency, the outlet control element of such a supercharger can be controlled by a device that responds to pressure and is arranged in the supercharger outlet; this may be unnecessary if the required change in air volume is only small. This is because a reduction in the amount of air drawn in at the beginning of the compression causes a lower pressure and thus a lower delivery pressure, which is generally required when the air flow is reduced.



  On the other hand, a corresponding compressor can also be used as a normal displacement compressor if the inlet or inlet and outlet control elements remain fixed.



  In addition to the advantage of the oil-free air supply, an appropriately designed compressor fulfills other conditions. In order to keep the interior di-tick in an aircraft cabin roughly the same as the atmospheric pressure, it must be possible to increase the compression steadily with increasing flight altitude. At the same time, the amount of air supplied to the passenger compartment should remain constant. These conditions can be met by turning the inlet = control element clockwise as the flight altitude increases, so that a constant amount of air is sucked in per work cycle.

   This is achieved by ge articulated connection of the control member with a device (Fig. 19a) that speaks to the pressure of the surrounding atmosphere. It can also work. are obtained by expelling the air supplied to the cabin into the atmosphere by using an expansion machine that works as an air motor. This can be a separate machine or a machine forming a unit with the pressure generator.



  The compressor is also suitable with appropriate training especially for Ver use in gas turbines or gas generators, as it is due to the internal compression and due to the non-occurrence of pumping. high pressure ratio can work. The connection of the control element for the inlet opening to the fuel system via the handlebars allows a rapid load change without the risk of the turbine blades overheating.

      By reducing the length of the outlet valve so that it is open for the duration of the inlet period, the machine can be referred to as a displacement machine. In this case, it can act as a pump for incompressible fluids and has the advantage that it has a better volumetric efficiency than normal pumps. This advantage stems from the centrifugal loading effect of the rotating inlet opening, which reduces losses, as often caused by cavitation in normal gear pumps.



  The adjustable inlet control element together with the control of the A-LLSlass control element can be used particularly where a variable fluid flow rate is required at constant speed.



  A compressor of the type described, which has high operating speed and small dimensions. and is relatively inexpensive, is particularly suitable for use as a normal industrial compressor in connection with pneumatic tools or any work process that requires air, gas or steam under pressure.



  Especially when constant speed is important, the air volume can be changed by regulating the adjustable control elements.



  With a high compression ratio, the compressor is particularly suitable for use as a fan. In this case, the machine takes in low-pressure gas, compresses it to atmospheric pressure and discharges it at this pressure. Fixed control units can be used for normal systems.

    The adjustable control elements are provided if certain conditions are set, for example the control of the flowing mass or good efficiency with different degrees of vacuum. In a special design of such a pump, either an adjustable inlet control element,

      An adjustable outlet control valve or a blow-off valve is provided so that no excessive pressures can build up in the machine when the inlet pressure is close to atmospheric pressure.



  Most compressors can be used as iotors when pressurized gas or steam is available; But only such machines produce high degrees of efficiency in which internal expansion occurs.

   This internal expansion can be achieved by the inlet control member closing early so that it can expand the working fluid until the end of the normal inlet period. If no internal compression is required, the exhaust valve is open throughout the period during which the lobes are approaching each other; this then forms the discharge hub.

   If an adjustable inlet control member is provided, variable shutdown can be made, as in steam engines, and if the engine is designed in this way, it forms a 3lasehine between the steam turbine and the steam turbine, FIG. 20 shows a pump with. two Ro gates, each having two lobes and an opening 33 is provided in the housing through which air is sucked from the atmosphere.

   In this example, the inlet opening is not arranged in the rotor, but rather it is. a single opening; 33 provided in the housing. One rotor is designed as a solid body, but is provided with recesses (depressions) 34 in order to allow the outer rotor flaps to pass through. This training allows one to be extremely.

   large opening now, cross-section. to be provided, whereby the reduction of the anaea losses cancels out the losses due to the lack of centrifugal loading effect and the larger losses during the period of intervention of the flaps.



  In the modified exemplary embodiment (according to FIG. 21, the inlet opening 33 is arranged in the housing, while both rotors have outlet openings 3: 5.

   The dead space is also increased here, which results in a reduction in the effective wheel; on the other hand, the throughput is increased due to the higher rotor speed at the same gas speed through the openings.

   The openings 3.5 in the rotor b are, as described earlier, on the front of each tab, while the openings 3: 5 of the other rotor a partially pass through each tab, on the front side of the tab. The outlet openings of the rotor a are controlled by a control element 8a to determine the opening point as in the normal outlet rotor b.

   On the rotor a, recesses 36 are provided for the lobes of the rotor b to pass through. In the examples according to FIGS. 20 and 21, an opening 33a is provided in one end wall of the housing, which on the one hand communicates with the inlet opening 33 of the Teliäuses and on the other hand with that space 37 that is between two cooperating lap - pen on the back of one flap,

   when the other flap slides outwards along this back. This connection prevents that an undesirable vacuum can form in space 37 and in the adjoining recesses 34 and 36, respectively.



  The invention is of course not limited to the exemplary embodiments described, but the most diverse: Variants are possible without going beyond the scope of the invention. For example, the tabs of two rotors that work together can have different radial heights.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Fluidum-Rotationsmaschine der mit Ver drängungslappen versehenen Bauart, die meh rere in einem Gehäuse angeordnete Rotoren mit je wenigstens einem Verdrängungslappen aufweist, der mit mindestens einem benach barten, in entgegengesetzter Richtung umlau fenden Rotor zusammenwirkt, dadurch ge kennzeichnet, dass wenigstens einer der Roto ren eine Längsausnehmung und eine neben ,einem Verdrängungslappen angeordnete ra diale Ausnehmung besitzt, die wenigstens zeit weise mit cler Längsausnehmung und mit dem Arbeitsramm der Maschine in Verbindung steht., PATENT CLAIM Fluid rotating machine of the type provided with Ver displacement lobes, which has several rotors arranged in a housing, each with at least one displacement lobe which cooperates with at least one neighboring rotor rotating in the opposite direction, characterized in that at least one of the rotors Ren has a longitudinal recess and a radial recess arranged next to a displacement tab, which is at least temporarily connected to the longitudinal recess and to the working ram of the machine., wobei die kleinste Breite der radialen Ausnehmung. in Umfangsrichtung gemessen, grösser ist als die Höhe des vorübergehend in diese 1iusnehmung einzugreifen bestimm ten ü#hpens eines benachbarten Rotors. UNTERANSPRÜCHE: 1. Rotationsmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Lappen von solcher Höhe ist, dass seine Aussenkante beim Durchgang des Lappens durch die radiale Ausnehmung eines benachbarten Rotors, an der Stelle, welche auf der die Zentren der beiden Rotoren verbindenden Linie liegt, an nähernd bis zur äussern Begrenzung der Längsausnehmung jenes Rotors reicht. 2. where the smallest width of the radial recess. Measured in the circumferential direction, is greater than the height of the determined overriding of an adjacent rotor to temporarily intervene in this recess. SUBClaims: 1. Rotary machine according to claim, characterized in that the tab is of such a height that its outer edge when the tab passes through the radial recess of an adjacent rotor, at the point which lies on the line connecting the centers of the two rotors, reaches almost to the outer boundary of the longitudinal recess of that rotor. 2. Rotationsmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Rotor mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit rotiert, wie jeder benachbarte Rotor, dessen Lappen mit jenem Rotor zusammenarbeitet. 3. Rotationsmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Rotoren Längsausnehmungen besitzen, wovon die eine dem Arbeitsfluidum der Maschine als Einlass und die andere diesem Arbeits fluidum als Auslass dient. Rotary machine according to patent claim, characterized in that each rotor rotates at the same peripheral speed as each adjacent rotor, the lobes of which cooperate with that rotor. 3. Rotary machine according to claim, characterized in that at least two rotors have longitudinal recesses, one of which serves as an inlet for the working fluid of the machine and the other serves as an outlet for this working fluid. Rotationsmaschine nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeich net, dass die mit der, dem Arbeitsfluidum als Einlass dienenden Längsausnehmung wenig stens zeitweise in Verbindung stehende radiale Ausnehmung auf der in Drehrichtung des Ro tors hintern Seite des Lappens dieses Rotors angeordnet ist. 5. Rotary machine according to claim and dependent claim 3, characterized in that the radial recess which is at least temporarily connected to the longitudinal recess serving as the inlet for the working fluid is arranged on the rear side of the lobe of this rotor in the direction of rotation of the rotor. 5. Rotationsmaschine nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeich net, dass die mit der, dem Arbeitsfluidum als Auslass dienenden Längsausnehmung wenig stens zeitweise in Verbindung stehende ra diale Ausnehmung auf der in Drehrichtung des Rotors vordern Seite des Lappens dieses Rotors angeordnet ist. Rotary machine according to claim and dependent claim 3, characterized in that the radial recess which is at least temporarily connected to the longitudinal recess serving as the outlet for the working fluid is arranged on the front side of the lobe of this rotor in the direction of rotation of the rotor. ss. Rotationsmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Rotor eine Län.gsausnehmung mit kreisförmi gem Querschnitt aufweist und diese Ausneh- mung koaxial zum Rotor angeordnet ist, und dass in der Längsausnehmung ein Steuer organ vorgesehen ist, dessen Querschnitt einen Teil eines Kreisringes darstellt, der koaxial zum Rotor ist., wobei das Steuerorgan. zur Steuerung des Fuidumdurchflusses durch die radiale Ausnehmung mit der letzteren zusam menwirkt. 7. ss. Rotary machine according to claim, characterized in that at least one rotor has a longitudinal recess with a circular cross-section and this recess is arranged coaxially to the rotor, and that a control member is provided in the longitudinal recess, the cross-section of which represents part of a circular ring, which is coaxial with the rotor., The control member. to control the fluid flow through the radial recess with the latter menacts together. 7th Rotationsmaschine nach Patentanspruch und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeich net, dass das Steuerorgan bezüglich seiner Lage verstellbar ist und eine Schale bildet, die um eine mit dem Rotor gemeinsame Axe dreh bar ist. B. Rotationsmaschine nach Patentanspruch und Unteransprüchen 3 und 6, dadurch ge kennzeichnet, dass der Moment des Schliessens des Auslasses einstellbar ist, 9. Rotationsmaschine nach Patentanspruch und Unteransprüchen 3 und 6, dadurch ge kennzeichnet, dass der Moment des Öffnens des Auslasses einstellbar ist. 10. Rotary machine according to claim and dependent claim 6, characterized in that the control member is adjustable with respect to its position and forms a shell which can be rotated about an axis common to the rotor. B. Rotary machine according to claim and dependent claims 3 and 6, characterized in that the moment of closing the outlet is adjustable, 9. Rotary machine according to claim and dependent claims 3 and 6, characterized in that the moment of opening of the outlet is adjustable. 10. Rotationsmaschine nach Patentanspriieh und Unteransprüchen 6 und 7, dadurch ge kennzeichnet, dass Mittel zur automatischen Verstellung des Steuerorganes vorgesehen sind. 11. Rotationsmaschine nach Patentanspruch und Unteransprüchen 6, 7 und 10; dadurch gekennzeichnet, dass zur automatischen Ver-. stellung des Steuerorganes auf Druck anspr e- chende Mittel vorgesehen sind. 12. Rotary machine according to patent claims and dependent claims 6 and 7, characterized in that means are provided for automatic adjustment of the control member. 11. Rotary machine according to claim and dependent claims 6, 7 and 10; characterized in that for automatic ver. position of the control organ on pressure claims are provided. 12. Rotationsmaschine nach Patentanspruch und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeich net, dass das Steuerorgan zwecks zyklischer Veränderung seiner Relativlage zum Rotor beim Rotieren des letzteren gedreht wird. 13. Rotationsmaschine nach Patentanspruch und Unteransprüchen 6 und 12, dadurch ge kennzeichnet, dass die Phasenlage zwischen Steuerorgan -Lind Rotor einstellbar ist. 14. Rotationsmaschine nach Patentansprueli und Unteransprüchen 6 und 12, dadurch ge kennzeichnet, dass der Betrag der Winkeldre hung des Steuerorganes einstellbar ist. 15. Rotary machine according to claim and dependent claim 6, characterized in that the control element is rotated for the purpose of cyclical change of its position relative to the rotor when the latter rotates. 13. Rotary machine according to claim and dependent claims 6 and 12, characterized in that the phase position between the control element -Lind rotor is adjustable. 14. Rotary machine according to patent claims and dependent claims 6 and 12, characterized in that the amount of the angle rotation of the control member is adjustable. 15th Rotationsmaschine nach Patentanspruch und Unteransprüchen 6, 12 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einstellen des Be trages der Winkeldrehung des Steuerorganes ein einstellbarer Kurbeltrieb vorgesehen ist. 16. Rotationsmaschine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, da.ss jeder Rotor wenigstens zwei Lappen aufweist, und dass im Gehäuse eine Öffnung für den Durch tritt des Arbeitsfluidums vorgesehen ist.. 17. Rotary machine according to patent claim and dependent claims 6, 12 and 11, characterized in that an adjustable crank drive is provided to set the amount of angular rotation of the control member. 16. Rotary machine according to patent claim, characterized in that each rotor has at least two lobes, and that an opening is provided in the housing for the working fluid to pass through .. 17. Rotationsmaschine nach Patentanspruch und Unteransprueh 16, dadurch -ekennzeich- net, dass die Längsausnehmungen in den Ro toren Auslässe für das Fluidum sind und dass die genannte Grehäuseöffnung die Einlass- öffnung ist. Rotary machine according to patent claim and dependent claim 16, characterized in that the longitudinal recesses in the rotors are outlets for the fluid and that said housing opening is the inlet opening. 16. Rotationsmasehine nach Patentanspruch und L nteransprueh 16, dadurch gekennzeich net, dass in der einen Endwand des Gehäuses eine Ötfnung vorgesehen ist, die einerseits mit der Öffnung im Gehäuse und anderseits mit demjenigen Raum in Verbindung steht, der sieh zwischen zwei zusammenwirkenden Lap pen auf der Rüelüseite des einen Lappens bildet, wenn der andere Lappen dieser Rück seite entlang nacb aussen gleitet. 16. Rotationsmasehine according to claim and l nteransprueh 16, characterized in that an opening is provided in one end wall of the housing, which on the one hand communicates with the opening in the housing and on the other hand with the space that looks between two cooperating Lap pen the back side of one flap forms when the other flap slides along this back side to the outside. 19. Rotationsmaschine naeh Patentan- sprueh, dadurch gekennzeichnet, dass iin Ge häuse bei der Verbindungsstelle zweier zusam menwirkender Lappenbestreiehungsräuine Ver- bindungsdurchlässe zwischen diesen Räumen vorgesehen sind. 20. 19. Rotary machine according to patent application, characterized in that connection passages are provided between these spaces in the housing at the junction of two cooperating lobe distribution rooms. 20th Rotationsmaschine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ro toren zweier Einzehn- 4chinen an den Enden gemeinsamer \Teller dieser Masebinen ange ordnet. sind und zwischen den Rotorsätzen der Einzelmasellinen je ein Satz von Wellen lagern und von die Wellen miteinander kup pelnden Getrieberädern vorgesehen ist. Rotary machine according to patent claim, characterized in that the rotors of two individual 4chines are arranged at the ends of common plates of these masses. are and between the rotor sets of the single masellines each store a set of shafts and is provided by the shafts kup peeling gear wheels.
CH291893D 1949-05-05 1950-05-05 Fluidum rotary machine. CH291893A (en)

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GB211049X 1949-10-21
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ID=27257973

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1015572B (en) * 1954-10-29 1957-09-12 Borsig Ag Device for regulating the delivery rate of rotary lobe compressors
DE1024196B (en) * 1955-05-11 1958-02-13 Borsig Ag Device for regulating the delivery rate of rotary lobe compressors

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